DE2558973A1 - Elektrostatisches aufzeichnungsmaterial und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

• Elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft ein elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial für eine Reproduktions- oder elektrostatische Hochgeschwindigkeitsdruckvorrichtung, z.B. ein dielektrisch beschichtetes Papier oder ein Papier für die Übertragung eines elektrostatischen Bildes. Die Erfindung betrifft insbesondere ein elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial für eine Aufzeichnungsschicht eines dielektrisch beschichteten Papiers, in dem ein elektrostatisches latentes Bild direkt auf einer dielektrischen Aufzeichnungsschicht gebildet wird, indem eine elektrische Ladung hierauf aufgebracht wird. Sie bezieht sich weiterhin auf ein elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial für eine Aufzeichnungsschicht eines Papiers.
• zur Übertragung eines elektrostatischen Bildes, bei dem ein elektrostatisches latentes Bild, das durch einen elektrophotographischen Prozeß auf einer elektrophotographischen Platte gebildet worden ist, auf das Papier übertragen wird.
• Die herkömmlichen Aufzeichnungspapiere enthalten eine elektrisch leitfähige Schicht und eine dielektrische Schicht, die auf einer Oberfläche eines Grundpapiers aufliegt und eine elektrisch leitende Schicht auf der anderen Oberfläche des Grundpapiers. Materialien, die als dielektrische Schicht verwendet werden, sind stark isolierende Harze, z.B. Harze des organischen Lösungsmitteltyps, wie Silikonharze, Epoxyharze, Polyvinylacetatharze, Vinylacetatharze, Vinylchloridharze und Styrol/Butadien-Copolymere. Diese Harze werden im allgemeinen in einem organischen Lösungsmittel aufgelöst und auf ein Grundpapier aufgeschichtet.
• Die dielektrische Schicht muß einen hohen inhärenten elektrischen Oberflächenwiderstand, z.B. von mehr als etwa 101° Q , selbst bei Bedingungen hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit haben, so daß die obengenannten Harze des organischen Lösungsmitteltyps bislang üblicherweise als Komponente einer solchen dielektrischen Schicht verwendet worden sind.
• Die Verwendung der obengenannten Harze des organischen Lösungsmitteltyps ist aber deswegen nachteilig, weil während des Beschichtens Gefahren bestehen und weil die Substanzen entzündbar oder explosiv sind. Weiterhin sind die meisten der verwendeten organischen Lösungsmittel für den Menschen toxisch. Die Verwendung von Harzen des organischen Lösungsmitteltyps erfordert daher aus Sicherheitsgründen spezielle Einrichtungen und auch spezielle Einrichtungen für die Wiedergewinnung der Lösungsmittel, um Umweltverschmutzungen zu vermeiden.
• Weiterhin ist es erforderlich, eine Grundierungsschicht als Schrankenüberzug auf dem Grundpapier vor dem Aufschichten einer Lösung eines Harzes des organischen Lösungsmitteltyps vorzusehen, um eine Eindringung des verwendeten Lösungsmittels in das Papier zu verhindern.
• Angesichts dieser Umstände sind schon Anstrengungen gemacht worden, um wasserlösliche oder -emulgierbare Harze als dielektrisches Material zu verwenden, um die obigen Nachteile zu vermeiden, die mit der Verwendung von Harzen des organischen Lösungsmitteltyps verbunden sind.
• Im allgemeinen dringen wasserlösliche oder -emulgierbare Harze in die Grundpapiere nicht ein, so daß ein Schrankenüberzug zur Verhinderung des Eindringens des dielektrischen Beschichtungsmaterials in das Grundpapier nicht erforderlich ist.
• Bislang gibt es Jedoch noch gewisse Probleme bei der Verwendung von wasserlöslichen oder -emulgierbaren Harzen als dielektrisches Material, so daß diese Harze bislang zur Herstellung von dielektrisch beschichteten Materialien in der Praxis noch nicht verwendet worden sind.
• Einer der Nachteile der wasserlöslichen oder -emulgierbaren Harze besteht darin, daß die Harze im allgemeinen stärker hydrophil sind als die Harze des organischen Lösungsmitteltyps, so daß sie bei hohen Feuchtigkeitsbedingungen hygroskopisch sind. Hierdurch wird eine Verschlechterung der Aufladungseigenschaften der dielektrischen Schicht bewirkt.
• Ein weiteres Problem der Verwendung von wasserlöslichen oder -emulgierbaren Harzen besteht darin, daß oberflächenaktive Mittel, z.B. Emulgatoren, die zur Herstellung einer Beschichtungsflüssigkeit des Harzes verwendet werden, die Aufladungseigenschaften einer damit gebildeten Schicht verschlechtern.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung zu stellen, das überlegene Aufladungseigenschaften selbst bei Hochtemperatur-Hochfeuchtigkeits-Bedingungen hat. Durch die Erfindung soll auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials zur Verfügung gestellt werden, bei dem eine leichte Beschichtung einer dielektrischen Schicht möglich ist und das keine schwerwiegenden Probleme, z.B. eine Toxizität gegenüber dem Menschen oder Feuer- oder Explosionsgefahren, mit sich bringt.
• Erfindungsgemäß wird nun auf einem Träger eine dielektrische Schicht gebildet, die ein Vielkomponentencopolymeres enthält, welches Methacrylsäure und mindestens zwei Monomere aus der Gruppe (1) Acrylsäureester und (2) Methacrylsäureester enthält, wobei dieses Copolymere mindestens eine freie Carboxylgruppe enthält. Insbesondere wird gemäß der Erfindung ein wasserlösliches oder wasseremulgierbares Salz des obengenannten Vielkomponentencopolymeren in Wasser aufgelöst, item ein Teil oder alle vorhandenen Carboxylgruppen ein Salz mit Ammoniak und/oder einem oder mehreren flüchtigen Aminen bilden.
• Sodann wird die resultierende Lösung oder Dispersion auf einen Träger aufgetragen und der Uberzug getrocknet.
• Die Harze, die zur Bildung des erfindungsgemäßen elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials verwendet werden, bestehen im wesentlichen aus einem Vielkomponentencopolymeren, welches in der Weise erhalten wird, daß man Methacrylsäure mit mindestens zwei Monomeren aus der Gruppe (1) Acrylsäureester und (2) Methacrylsäureester polymerisiert.
• Die Acrylsäureester (1), die als eine Komponente des erfindungsgemäßen Copolymeren verwendet werden, sind solche, die mindestens 4, vorzugsweise 4 bis 21, Kohlenstoffatome enthalten. Geeignete Acrylsäureester sind solche, bei denen sich der Alkoholrest von aliphatischen Alkoholen mit mindestens 1, vorzugsweise 1 bis 18, Kohlenstoffatomen herleitet. Spezielle Beispiele sind Methylacrylat, Äthylacrylat, n-Propylacrylat, Isopropylacrylat, n-Butylacrylat, tert.-Butylacrylat, Isobutylacrylat, n-Hexylacrylat, Octylacrylat, Dodecylacrylat, Laurylacrylat und Stearylacrylat. Acrylsäureester, deren Alkoholrest eine Arylgruppe oder eine Aralkylgruppe, deren Alkylteil 1 bis 11 Kohlenstoffatome enthält, können ebenfalls verwendet werden. Beispiele für solche Produkte sind Phenylacrylat und Benzylacrylat.
• Die Methacrylsäureester (2), die als eine Komponente der Copolymeren verwendet werden, sind solche, die mindestens 5, vorzugsweise 5 bis 22, Kohlenstoffatome enthalten. Geeignete Methacrylsäureester sind solche, bei denen sich der Alkoholrest von einem aliphatischen Alkohol mit mindestens 1, vorzugsweise 1 bis 18, Kohlenstoffatomen herleitet. Spezielle Beispiele sind Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, n-Propylmethacrylat, Isopropylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, tert.-Butylmethacrylat, n-Hexylmethacrylat, Octylmethacrylat und Laurylmethacrylat. Methacrylsäureester, deren Alkoholrest eine Arylgruppe oder eine Aralkylgruppe, deren Alkylteil 1 bis 11 Kohlenstoffatome enthält, aufweist, können ebenfalls verwendet werden. Beispiele hierfür sind Phenylmethacrylat und Benzylmethacrylat.
• Der Anteil der Methacrylsäureeinheiten in dem Copolymeren beträgt etwa 10 bis etwa 70 Mol-%, vorzugsweise 15 bis 60 Mol-, bezogen auf die Gesamtmolzahl des Copolymeren.
• In dem erfindungsgemäß verwendeten Vielkomponentencopolymeren bilden etwa 20 bis 100 Mol-% (wobei in letzterem Falle keine freien Carboxylgruppen zurückbleiben) der Carboxylgruppen mit Ammoniak und/oder einem flüchtigen Amin ein Salz, wodurch das Salz in Form einer wäßrigen Lösung oder einer wäßrigen Dispersion verwendet werden kann. Gewöhnlich enthält die Lösung oder Dispersion kein oberflächenaktives Mittel oder organisches Lösungsmittel.
• Gewünschtenfalls kann jedoch ein oberflächenaktives Mittel oder ein wassermischbares organisches Lösungsmittel in Mengen zugesetzt werden, die die Bearbeitungsumgebung nicht nachteilig beeinflussen.
• Das zahlendurchschnittliche Molekulargewicht des Vielkomponentencopolymeren beträgt etwa 2000 bis etwa 400000, vorzugsweise 6000 bis 100000. Wie oben angegeben, wird das Vielkomponentencopolymere (das nachstehend oftmals ein Methacrylsäurecopolymeres ist) mit Ammoniak und/oder einem oder mehreren flüchtigen Aminen neutralisiert, wodurch eine wäßrige Lösung oder eine emulgierbare wäßrige Dispersion des Vielkomponentencopolymerensalzes erhalten wird.
• Beim Aufschichten einer solchen wäßrigen Lösung oder Dispersion auf einen Träger und anschließendes Trocknen werden das Ammoniak und/oder die flüchtigen Amine verflüchtigt und der Hauptteil des Methacrylsäurecopolymersalzes wird zu einem Copolymeren von Methacrylsäure mit einem Acrylat und/oder Methacrylat umgewandelt.
• Demgemäß haben das Ammoniak und/oder die Amine, die zur Bildung der Methacrylsäurecopolymersalze verwendet werden, die Fähigkeit, die Methacrylsäurecopolymere in eine Form umzuwandeln, in der sie wasserlöslich oder -emulgierbar sind, wodurch wäßrige Lösungen bzw. Dispersionen erhalten werden. Diese Stoffe werden sodann beim Trocknen bei einer Temperatur von etwa 130°C innerhalb eines Zeitraums von etwa 1 min oder weniger verflüchtigt, wodurch eine Harzschicht erhalten wird, die einen inhärenten Oberflächenwiderstand bei 200C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65% von mindestens etwa in10 m besitzt.
• Beispiele für flüchtige Amine, die diesen Erfordernissen genügen, sind Mono-, Di- und Trialkylamine, deren Alkylteil 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthält, z.B. Mono-, Di-oder l'rimethylamin, Mono-, Di- oder Triäthylamin, Mono-, Di- oder Triisopropylamin und Mono-, Di- oder Tributylamin, und Mono-, Di- und Trialkanolamine, deren Alkylteilt bis 4 Kohlenstoffatome enthält, wie Monoäthanolamin, Monopropanolamin, Monomethyl- oder Dimethyläthanolamin und Monomethyl- und Dimethylisopropanolamin. Mindestens eine der Komponenten Ammoniak und/oder dieser flüchtigen Amine wird zur Bildung eines Salzes des Vielkomponentencopolymeren ausgewählt. Da das erfindungsgemäß verwendete Vielkomponentencopolymere in wäßriger Form verwendet werden kann, bietet es sich für eine leichte Handhabung und Beschichtung an und die Gefahren, die bei der Verwendung von Lösungsmittelharzen auftreten, können vermieden werden. Auch sind keine kostspieligen Einrichtungen erforderlich, um diese Gefahren zu beseitigen. Die nach dem Aufschichten des obigen Harzes und-Trocknen erhaltene Uberzugsschicht zeigt sehr überlegene Aufladungseigenschaften, die aufgrund der Ergebnisse mit herkömmlichen Harzen, bei denen Wasser als Medium verwendet wurde, nicht vorhersehbar waren.
• Die Dicke der dielektrischen Schicht der dielektrisch beschichteten Papiere dieser Erfindung erstreckt sich geeigneterweise von etwa 2 bis etwa 20 ji, vorzugsweise von 5 bis 12 Wenn nur ein Harz zur Bildung der dielektrischen Schicht verwendet wird, dann hat die beschichtete Oberfläche einen dem Harz eigentümlichen Glanz und sie hat ein anderes Aussehen als natürliches Papier. Die darauf erzeugten Bilder sind daher schwer zu sehen. Ferner kann eine solche Schicht nicht einfach mit Schreibinstrumenten, wie Bleistiften, Kugelschreibern oder Füllfederhaltern, beschriftet werden, und es ist daher üblich, ein feinverteiltes Pulver, z.B. von kolloidaler Kieselsäure, Ton, Titanoxid oder Calciumcarbonat, zu der dielektrischen Schicht in einer Menge von etwa 20 bis etwa 80 Gew.-%, bezogen auf die festen Komponenten der dielektrischen Schicht, zuzugeben, um den Glanz zu verhindern und die Beschreibbarkeit zu verbessern.
• Elektrostatische Aufzeichnungspapiere werden aufgeladen, wodurch ein elektrostatisches latentes Bild darauf erzeugt wird, indem man ein Potential von etwa 200 bis etwa 1000 V an die dielektrische Schicht anlegt, wenn zum Aufladen Elektroden verwendet werden. Aufzeichnungspapiere mit überlegenen dielektrischen Eigenschaften werden bevorzugt. Aufzeichnungspapiere mit schlechten dielektrischen Eigenschaften erfordern nämlich eine höhere Spannungsquelle bei der Aufladung. Wenn Kopierpapiere mit überlegenen dielektrischen Eigenschaften zur Übertragung eines elektrostatischen Bildes verwendet werden, dann können photoempfindliche Materialien verwendet werden, die nur Quellen für niedrige Potentialenergien erfordern. Einzelheiten hinsichtlich der Übertragung von elektrostatischen Bildern werden z.B.
• von R.M. Schaffert in 1?Electrophotography", Section IV, Focal Press Limited, London (1965), beschrieben.
• Die erfindungsgemäß verwendete dielektrische Schicht ist nicht auf Methacrylsäurecopolymere begrenzt. Gewünschtenfalls kann ein weiteres'Polymeres, z.B. eine Acrylemulsion, ein Styrol/Butadien-Latex oder eine Styrolemulsion, damit in Mengen von bis zu etwa 40 Gew.-%, bezogen auf das Methacrylsäurecopolymere, zugemischt werden, wodurch Aufzeichnungspapiere mit verschiedenen gewünschten Endzwecken erhalten werden.
• In den Methacrylsäurecopolymeren, die erfindungsgemäß verwendet werden, beträgt der Anteil der Methacrylsäureeinheiten etwa 10 bis etwa 70 Mol-%, vorzugsweise 15 bis 60 Mol-°/O, bezogen auf das Copolymere.
• Die Erfindung ist vorwiegend unter Bezugnahme auf dielektrisch beschichtete Materialien beschrieben worden, die ein Grundpapier als bevorzugte Ausführungsform eines Trägermaterials haben. Es können natürlich auch verschiedene andere Typen von Trägern anstelle von Papier verwendet werden. Beispiele für solche Träger sind Filme aus synthetischen Harzen, wie Polyäthylenfilme, Polyesterfilme, Cellulosetriacetatfilme, Cellulosediacetatfilme, Polycarbonatfilme, Polyvinylchloridfilme, Polystyrolfilme, synthetische Papiere und dergleichen, gewebte oder nicht-gewebte Flächengebilde* Metallplatten oder Folien etc. Wenn Materialien mit einer niedrigen elektrischen Leitfähigkeit, z.B. synthetische Harzfilme, verwendet werden, dann hat der Träger vorzugsweise eine oder mehrere elektrisch leitende Schich-b(en), wie es nachstehend im einzelnen beschrieben werden wird.
• Die hierin verwendete Bezeichnung "Träger" schließt sowohl elektrisch nicht-leitende Träger, d.h. Papier, synthetische Harze etc., als auch elektrisch leitende Träger, wie Metallträger, oder elektrisch nicht-leitende Träger, die durch geeignete Behandlungen, wie Imprägnieren, Beschichten, Vakuumaufdampfen etc., mit einem elektrisch leitenden Material elektrisch leitfähig gemacht worden sind, d.h. bis zu einem Oberflächen-8 widerstand von weniger als etwa 10 Q behandelt worden sind, ein. Herkömmlich dielektrisch beschichtete Papiere erfordern einen Schrankenschichtüberzug, um eine Eindringung des verwendeten organischen Lösungsmittels aus der dielektrischen Schicht in den Träger (das Grundpapier) zu verhindern. Ein solcher Schrankenüberzug ist jedoch für die dielektrisch beschichteten Papiere der Erfindung nicht erforderlich.
• Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen dielektrischen Materials kann die dielektrische Schicht direkt auf einen Träger aufgeschichtet werden, z.B. einen Träger, der elektrisch leitfähig ist, oder einen Träger, der darauf eine elektrisch leitfähige Schicht besitzt, wobei die elektrisch leitfähige Schicht auf beiden Seiten des Trägers vorhanden sein kann, wobei die dielektrische Schicht auf einer der elektrisch leitfähigen Schichten auf einer Seite des Trägers vorhanden sein kann, oder wobei die elektrisch leitfähige Schicht auf einer Oberfläche des Trägers vorhanden sein kann oder wobei die dielektrische Schicht auf der elektrisch leitfähigen Schicht auf einer Seite des Trägers aufgeschichtet sein kann oder auf der Oberfläche des Trägers, die gegenüber der elektrisch leitfähigen Schicht auf dem Träger liegt.
• Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. Darin sind sämtliche Angaben bezüglich der Teile, Prozentmengen, Verhältnisse und dergleichen auf das Gewicht bezogen.
• Synthesebeispiel 1 Synthese eines Methylmethacrylat/n-Butylmethacrylat/Methacrylsäure-Terpolymeren: Ein 200-ml-Dreihalskolben mit Rührer und Kühler wurde mit 5,01 g (0,05 Mol) Methylmethacrylat; 21,33 g (0,15 Mol) n-Butylmethacrylat, 8,61 g (0,10 Mol) Methacrylsäure, 43,7.m1 Äthanol und 0,18 g Benzoylperoxid beschickt.
• Das System wurde 4 h bei einer Badtemperatur von 70 bis 800C unter Durchleiten von Stickstoffgas umgesetzt.
• Da das Reaktionsgemisch ziemlich viskos wurde, wurde es mit 200 ml Methyläthylketon zu einer geeigneten Viskosität verdünnt. Das Gemisch wurde sodann in n-Hexan gegossen. Der erhaltene Niederschlag wurde abfiltriert und getrocknet, wodurch 31 g Rohprodukt erhalten wurden. Das Rohprodukt wurde in 500 ml Methyläthylketon aufgelöst und aus n-Hexan wieder ausgefällt, wodurch 30 g (Ausbeute 86%, bezogen auf die Gesamtmenge der eingegebenen Monomeren) eines Polymeren mit einem Erweichungspunkt von 125 bis 1400C erhalten wurden.
• Der Methacrylsäuregehalt des Copolymeren wurde als 22,5 Gew.- bestimmt, indem 0,3 g des Copolymeren in einem Gemisch aus 10 ml Methyläthylketon und 20 ml Äthanol aufgelöst wurden und das Gemisch mit 1/lON-alkoholische Kaliumhydroxidlösung mit Phenolphthalein als Indikator titriert wurde. Die Viskosität der Lösung des Copolymeren, gelöst in Tetrahydrofuran, bis zu einem Feststoffgehalt von 10 Gew.-% wurde mittels eines Viskosimeters (vom E-Typ, hergestellt von Tokyo Measuring Instrument Co., Ltd.) gemessen. Sie wurde als 12,1 centipoises (250C) bestimmt.
• Synthesebeispiel 2 Synthese eines Vierkomponentencopolymeren aus Methylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, 2-Äthylhexylacrylat und Methacrylsäure: Ein 300-ml-Dreihalskolben mit Rührer und Kühler wurde mit 8,01 g (0,08 Mo;) Methylmethacrylat, 34,13 g (0,24 Mol) n-Butylmethacrylat, 14,74 g (0,08 Mol) 2 Äthylhexylacrylat, 18,08 g (0,21 Mol) Methacrylsäure, 93,7 ml Methanol und 0,375 g Benzoylperoxid beschickt. Das System wurde 4 h bei einer Badtemperatur von 70 bis 80 0C unter Durchleiten von Stickstoffgas umgesetzt.
• Das Reaktionsgemisch wurde sodann mit Methyläthylketon zu einer geeigneten Konzentration verdünnt und in n-Hexan gegossen. Der resultierende Niederschlag wurde abfiltriert und getrocknet, wodurch 72 g Rohprodukt erhalten wurden. Das Rohprodukt wurde in 1300 ml Methyläthylketon aufgelöst und sodann aus n-Hexan wieder ausgefällt, wodurch 68 g (Ausbeute 90%, bezogen auf die Gesamtmenge der zugegebenen Monomeren) eines gereinigten Polymeren mit einem Erweichungspunkt von 110 bis 1250C erhalten wurden. Das Polymere hatte eine Viskosität, gemessen wie im Synthesebeispiel 1 (10% Tetrahydrofuranlösung), von 17,3 centipoises. Der Methacrylsäuregehalt des Copolymeren, gemessen in der gleichen Weise wie im Synthesebeispiel 1, war 24,6 Gew.-%.
• Bei den gleichen Bedingungen wie oben wurden mit der Ausnahme der Variierungen gemäß Tabellen 1-1, I-2 und I-3 die folgenden Copolymeren hergestellt.
• Tabelle I-1 Probe Estermonomeres (1) Estermonomeres (2) Menge der Reak- Aus- Metha- Erwei- Visko-Nr. (Menge, Mol-%) (Menge, Mol-%) Methacryl- tions- beu- cryl- chungs- sität säure zeit te säure te säure- punkt (cps) (Mol) (h) gehalt (°C) des Copolymeren (wie gefunden, %) TP-1 Methylmethacrylat n-Butylmethacrylat 0,10 4,0 30 g 22,5 125-140 12,1 (0,05) (0,15) (24,6 Gew.-%) 86% TP-2 n-Butylmethacrylat 2-Äthoxylmetha- 0,142 2,5 36 g 24,8 125-138 13,4 (0,10) crylat (0,10) (26,4 Gew.-%) 78% TP-3 Äthylmethacrylat 2-Äthylmetha- 0,131 5,5 38 g 24,5 130-145 13,3 (0,10) crylat (0,10) (26,5 Gew.-%) 89% TP-4 n-Butylacrylat 2-Äthyöhexylacrylat 0,138 4,0 28 g 30,3 75-90 13,4 (0,05) (0,15) (25,9 Gew.-%) 61% TP-5 n-Butylacrylat n-Butylmethacrylat 0,073 4,0 30 g 18,3 65-100 14,3 (0,067) (0,133) (18,5 Gew.-%) 87% TP-6 2-Äthylhexylacrylat n-Butylmethacrylat 0,126 4,0 27,5 115-130 11,2 (0,067) (0,133) (25,8 Gew.-%) 36% TP-7 n-Butylacrylat Methylmethacrylat 0,066 4,0 39 g 14,6 30-45 10,8 (0,220) (0,110) (12,7 Gew.-%) 87% TP-8 Methylacrylat Methylmethacrylat 0,054 3,5 27 g 17,2 95-110 14,0 (0,150) (0,150) (14,4 Gew.-%) 83% Fußnote: Die in Klammern in der Spalte "Menge der Methacrylsäure (Mol)" angegebenen Zahlen geben den Anteil der Methacrylsäure, bezogen auf die Gesamtmenge der eingebrachten Monomeren, an. Die Viskosität wurde wie im Synthesebeispiel 1 in einer 1O%igen Tetrahydrofuranlösung des Polymeren bestimmt.
• Tabelle I-2 Probe Estermonomeres (1) Ester- Ester- Ester- Menge Nr. (Mol) monome- monome- mono- der Meres (2) res (3) meres (4) thacryl-(Mol) (Mol) (Mol) säure (Mol) . 21 4P Methylmethacrylat n-Butyl- 2-Äthyl- - O,21 (0,08) methacry-hexylacrylat (0,24)lat (0,08) Gew.-%) 5P Methylmethacrylat n-Butyl- 2-Äthyl- 2-Äthyl- 0,253 (0,06) metha- hexylmethhexyl- (32,1 crylat acrylat acrylat Gew.-%) (0,12) (0,06) (0,06) Tabelle I-3 Probe Reaktions- Aus- Methacrylsäu- Erwei- Viskosi-Nr. zeit (h) beute regehalt des chungs- tät (cps) Copolymeren punkt (wie gefunden, (vc) Gew.-%) 4P 4,0 68 g 24,6 110-125 17,3 90% 5P 3,0 60 g 30,6 120-135 42,8 88% Beispiel 1 Die Rückoberfläche eines Hochqualitätspapiers mit einem Basisgewicht von 0,2 g/m2 wurde mit einem kationischen elektrisch iitenden Mittel, das hauptsächlich aus einem quaternären Ammoniumsalz des Acrylsäuretyps bestand (OKS 3262, hergestellt von Nihon Gosei Kagaku K.K.), in einer Menge von 3 g/m2 nach dem Trocknen beschichtet.
• Eine wäßrige Lösung von 11 g des Copolymeren TP-1 gemäß Tabelle 1-1 in 62 ml 1,1%iger Ammoniumhydroxidlösung wurde auf die Vorderseite des Papiers mit einer Meyer-Stange aufgeschichtet und 60 s mit Heißluft getrocknet. Die Menge der resultierenden dielektrischen Schicht, die aufgeschichtet worden war, betrug 5,1 g/m2 (Trockenbasis).
• Das resultierende elektrostatische Aufzeichnungspapier wurde 24 h bei einer Temperatur von 200C und einer relativen Feuchtigkeit von 65% befeuchtet und sodann einer Koronaentladung bis zu einer Spannung von +6 KV nach einer statischen Methode unterworfen, wozu eine Testvorrichtung für elektrostatisches Kopierpapier (Modell SP-428 von Kawaguchi Electric Co., Ltd.) verwendet wurde. Das Papier zeigte gute Aufladungseigenschaften durch ein maximales Oberflächenpotential (Vmax) von +53, ein Potential nach 10-sekündigem Dunkelabfall (V10) von +520 und eine Potentialretention nach 10-sekündigem Dunkelabfall (V10/Vmax x 100) von 97%.
• Das obige Aufzeichnungsmaterial wurde auf ein herkömmliches elektrophotographisches Material aufgebracht (das auf einer Aluminiumbasis mit einem darauf gebildeten, im Vakuum abgeschiedenen Selenüberzug bestand), auf dem ein elektrostatisches latentes Bild gebildet worden war, indem durch eine Koronaaufladung auf +1000 V aufgeladen worden war und belichtet worden war. Das latente Bild wurde durch Preßwalzen auf das Aufzeichnungsmaterial überführt. Das latente Bild wurde sodann mit einem herkömmlichen elektrophotographischen Entwickler (einem Entwickler, der aus Fe304 und einem Bindemittel bestand, nämlich Magne Dry Image Powder von Sumitomo 3M Co., Ltd.) enbrickelt, wodurch ein Bild mit guter Qualität erhalten wurde.
• Beschichtungslösungen wurden aus den anderen Vielkomponentenpolymeren der Tabellen 1-1 bis I-3 gemäß den Formulierungen der Tabelle II hergestellt. Die jeweiligen Beschichtungslösungen wurden aufgeschichtet und in der gleichen Weise wie oben getrocknet. Die Aufladungseigenschaften der resultierenden elektrostatischen Aufzeichnungsmaterialien wurden wie oben gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle III zusammengestellt.
• Tabelle II Formulierung der Beschichtungslösungen Probe Copolymer- Menge der Wassermen- Konzentration menge (g) 28%igen Am- ge (ml) des Copolymemoniumhydro- ren (Gew.-ob) xidlösung (ml) TP-1 11 2,8 60 15,6 TP-2 10 2,7 60 13,8 TP-3 10 2,3 60 13,9 TP-4 11 2,3 60 15,1 TP-5 10 2,3 60 13,9 TP-6 10 2,6 60 13,8 TP-7 10 2,0 60 13,9 TP-8 8 2,9 75 9,3 4P 10 2,7 87 10,1 5P 10 3,7 112 8,0 Tabelle III Bei 200C und einer relativen Feuchtigkeit von 65% 1 24 h lang befeuchtet Probe Menge der auf- Vmax V10 Vk geschichteten (+v) (+V) (%) dielektrisch n Schicht (g/m ) TP-1 5,1 535 520 97 TP-2 5,2 575 565 98 TP-3 5,3 450 410 91 TP-4 5,7 490 480 98 TP-5 5,5 510 540 106 Fortsetzung Tabelle III Probe Menge der aufgeschichteten 2 V V10 Vk dielektrischen Schicht (g/m ) (+V) (+V) (%) TP-6 5,4 450 440 98 TP-7 5,7 385 270 70 TP-8 5,5 370 230 62 4P 6,2 260 150 58 5P 7,1 335 215 64 Als Ergebnis des Befeuchtens wurde zwar eine gewisse Abnahme der maximalen Oberflächenpotentials (D V) in den erfindungsgemäßen elektrostatischen Aufzeichnungsmaterialien festgestellt, doch war die potentielle Retention für praktische Zwecke selbst bei Bedingungen hoher Feuchtigkeit ausreichend.
• Die Tabelle IV zeigt die Aufladungseigenschaften der erfindungsgemäßen elektrostatischen Aufzeichnungsmaterialien bei Bedingungen hoher Feuchtigkeit. Die Messung der Aufladungseigenschaften erfolgte bei den gleichen Bedingungen, wie sie angewendet wurden, als das elektrostatische Aufzeichnungsmaterial 24 h bei einer Temperatur von 200C und einer relativen Feuchtigkeit von 65% vor der Messung befeuchtet wurde.
• Tabelle IV Befeuchtet bei 30°C und einer relativen Feuchtigkeit von 80% über 24 h Probe Vmax V10 Vk dV (+v) (+v) (%) (v) TP-1 510 460 90 -25 TP-2 545 520 95 -30 TP-3 390 330 85 -60 TP-4 385 350 91 -105 TP-5 440 415 94 -70 TP-6 410 380 93 -40 TP-7 350 250 71 -35 TP-8 220 100 45 -150 Zu Vergleichszwecken wurden die Aufladungseigenschaften von elektrostatischen Aufzeichnungsmaterialien ermittelt, bei denen die dielektrische Schicht mit handelsüblichen wäßrigen Harzen gebildet worden war. Die Ergebnisse sind in den Tabellen V-1 und V-2 zusammengestellt. Es wird ersichtlich, daß diese Harze hinsichtlich der Aufladungseigenschaften erheblich schlechter sind als die erfindungsgemäßen Harze und daß sie für praktische Zwecke nicht geeignet sind.
• Tabelle V-1 Aufladungseigenschaften von handelsüblichen wäßrigen Harzen (24 h bei 200C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65% konditioniert) Harze Aufladungseigenschaften Menge der Vmax V10 V10/Vmax dielektrischen Schicht (Volt) (Volt) (%) (g/m²) (g/m²) Acrylemulsion (PT850, ein Produkt von Teikoku Kagaku) +66 +40 61 5,1 Äthylen/Vinylacetat-Emulsion (Polysol EVA.
• P.62, ein Produkt von Showa Kobunshi) +88 +36 41 6,6 Acrylamldharz (A-230, ein Produkt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) +8 +2 25 6,8 Vinylacetatemulsion (Movinyl 771H, ein Produkt von Hoechst Gosei) +22 +2 9 6,2 Tabelle V-2 Aufladungseigenschaften bei Bedingungen hoher Feuchtigkeit (24 h bei 30 0C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80% konditioniert) Harz Aufladungseigenschaften =sV V'max V'10 V'10/V'max (Volt) (Volt) (%) Acrylemulsion (PT850, ein Produkt von Teikoku Kagaku) +10 +1 10 -56 Äthylen/Vinylacetat-Emulsion (Polysol EVA.
• P.62, ein Produkt von Showa Kobunshi) +64 +16 25 -24 - = vt - Vmax Beispiel 2 10 g des Vielkomponentenpolymeren 4P gemäß Tabelle I wurden in 89 ml 0,7%iger wäßriger Ammoniumhydroxidlösung aufgelöst und 10 g ausgefälltes Calciumcarbonat (TS 90, Warenzeichen für ein Produkt von Nitto Funka Kogyo K.K.) wurden in der Lösung mit einem Homogenisator dispergiert. Die resultierende Dispersion wurde auf die Vorderseite des gleichen Grundpapiers wie im Beispiel 1 in einer Menge von 10 g/m2 (nach dem Trocknen) aufgebracht und das Ganze wurde getrocknet, wodurch ein elektrostatisches Aufzeichnungspapier erhalten wurde.
• Das resultierende elektrostatische Aufzeichnungspapier wurde wie im Beispiel 1 mit einem Bild versehen, wodurch ein Bild mit guter Qualität erhalten wurde. Das Papier hatte einen niedrigen Glanz und es konnte beschrieben werden. Eine Spannung von -700 V wurde durch eine Typenelektrode auf die Rückseite des Aufzeichnungspapiers bei einem Druck von 70 g/cm² über 20 Mikrosekunden angelegt, wobei eine positive Elektrode für die RUckoberfläche verwendet wurde. Das resultierende elektrostatische latente Bild wurde mit einem Toner (Toner 191, ein Produkt von Sumitomo 3M Co., Ltd.) entwickelt. Es wurden klar getippte Buchstaben erhalten.

Claims (8)

1. Patentansprche

   9 Elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß es einen Träger enthält, auf dem eine dielektrische Schicht gebildet worden ist, die ein Vielkomponentencopolymeres enthält, das im wesentlichen aus Methacrylsäure und mindestens zwei Monomeren aus der Gruppe (1) Acrylsäureester und (2) Methacrylsäureester besteht.
2. 2. Elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Polymere etwa 20 bis 100 Mol-% freie Carboxylgruppen besitzt.
3. 3. Elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die dielektrische Schicht ein teilchenförmiges Material enthält, das ihren Glanz vermindert.
4. 4. Elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das teilchenförmige Material kolloidales Siliziumdioxid, Titanoxid, Calciumcarbonat oder Ton ist.
5. 5. Elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die dielektrische Schicht weiterhin mindestens ein Polymeres aus der Gruppe Acrylemulsion, Styrol/Butadien-Latices, und Styrolemulsionen damit vermischt enthält.
6. 6. Elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die eine Oberfläche des Trägers eine halbleitende Schicht und die darauf gebildete dielektrische Schicht besitzt und daß die andere Oberfläche eine darauf gebildete elektrisch leitende Schicht aufweist.
7. 7. Verfahren zur Herstellung eines elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß man in Wasser ein wasserlösliches oder wasseremulgierbares Salz eines Vielkomponentencopolymeren auflöst oder dispergiert, welches sich von Methacrylsäure und mindestens zwei Monomeren aus der Gruppe (1) Acrylsäureester und (2) Methacrylsäureester herleitet, in dem 20 bis 100 Mol-% derCarboxylgruppen ein Salz mit Ammoniak und/oder einem flüchtigen Amin ;bilden, daß man die resultierende Lösung oder Dispersion auf einen Träger aufschichtet und daß man das Ganze zur Verflüchtigung des Ammoniaks und/oder des flüchtigen Amins trocknet.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das flüchtige Amin ein Alkylamin mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und/oder ein Alkanolamin mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist.